トランスフェラーゼ（EC 2に分類）は、ドナー分子からアクセプター分子へ特定の官能基を転移する酵素の一群です。場合によっては、ドナーとアクセプターの両方が基質であることもあれば、一方が補酵素であることもあります。トランスフェラーゼは、さまざまな生理機能にとって極めて重要です。これらは、生体に不可欠な多くの生化学反応を触媒し、必須代謝、遺伝子調節、解毒など多岐にわたる反応に関与しています。トランスフェラーゼ酵素は、酵素が作用する官能基に応じて、以下のサブクラスに分類されます。

• EC 2.1: 一炭素転移酵素。メチルトランスフェラーゼ、ヒドロキシメチル転移酵素、ホルミル転移酵素および関連転移酵素、カルボキシ転移酵素、カルバモイル転移酵素、アミジノ転移酵素などが含まれます。
• EC 2.2: アルデヒドおよびケトン転移酵素。このサブクラスには、いくつかのトランスケトラーゼおよびトランスアルドラーゼが含まれます。
• EC 2.3: アシルトランスフェラーゼ。
• EC 2.4: グリコシル、ヘキソシル、ペントシルトランスフェラーゼ。このサブクラスの酵素は、転移される糖残基の種類に基づいて分類されます：ヘキソシルトランスフェラーゼ、ペントシルトランスフェラーゼ、その他のグリコシル基の転移酵素。
• EC 2.5: アルキルおよびアリール転移酵素。置換または非置換のアルキル基や関連基を転移する酵素です。
• EC 2.6: 窒素含有基転移酵素。これらの酵素は、ドナーからアクセプターへ窒素含有基を転移します。EC 2.6.1には、このサブクラスのほとんどの酵素が含まれ、一般的にアミノ酸からアクセプターへアミノ基を転移する酵素です。他の転移酵素には、トランスアミナーゼ、オキシミノ転移酵素、その他の窒素含有基転移酵素が含まれます。
• EC 2.7: リン転移酵素。リン酸、二リン酸、ヌクレオチジル残基、その他の基をアクセプター基（アルコール基、カルボキシ基、窒素含有基、リン酸基など）へ転移する酵素です。EC 2.7には多くのキナーゼが含まれます。
• EC 2.8: 硫黄転移酵素。これらの酵素は硫黄含有基を転移し、硫黄原子を転移するサルファートランスフェラーゼや硫酸基を転移するスルフォトランスフェラーゼなど、硫黄基の種類に基づいて分類されます。
• EC 2.9: セレン転移酵素、より具体的にはセレノトランスフェラーゼ。
• EC 2.10: 金属転移酵素。モリブデンまたはタングステン含有基を転移します。

トランスフェラーゼは多様な役割を持つため、バイオメディカルおよびバイオテクノロジー研究で重要なターゲットとなっています。トランスフェラーゼの機能不全は多くの疾患の主な原因です。例えば、グルタチオンS-トランスフェラーゼ（GSTs）は、グルタチオン（GSH）と有害化合物の抱合を触媒し、細胞の解毒を行います。しかし、この重要な機能は、GSTsの過剰発現ががん細胞の多剤耐性と関連していると考えられているため、がんの化学療法を妨げることがあります。もう一つの例はファルネシルトランスフェラーゼで、これはヒトがんの3分の1で制御されていないがん細胞の活動に関与しています。このトランスフェラーゼは、がん細胞の活動に不可欠なRasタンパク質の翻訳後修飾を触媒します。分子レベルでは、DNAメチル化は複製後エピジェネティック修飾の主要な形態であり、遺伝子の調節やサイレンシングに広く関与しています。DNAメチル化およびその維持は、3種類のDNAメチルトランスフェラーゼによって制御されています。DNAメチルトランスフェラーゼの作用を理解し調節することは、多くの関連疾患の治療につながります。化学および環境分野の応用では、いくつかのアシルトランスフェラーゼがバイオ燃料生産の可能性から研究の関心を集めています。これらのトランスフェラーゼは、長鎖脂肪酸やそのエステルの構造を、目的とする炭化水素混合物の前駆体へと変換します。したがって、アシルトランスフェラーゼの研究はバイオ燃料生産効率の向上に寄与します。トランスフェラーゼは非常に幅広い反応を触媒するため、その活性測定は非常に困難な場合があります。まず、一部のトランスフェラーゼは、顕著な分光学的特性を持たない2つの基質に作用するため、分光光度法、蛍光法、クロマトグラフィー法による反応進行の検出が複雑になります。これらの酵素を測定するには、より高度な分析法（放射能測定法や熱量測定法など）が必要です。一方で、他の酵素では基質や補因子の選択肢が豊富であり、基質や補因子の種類が活性測定に大きな影響を与えることがあります。そのため、アッセイはターゲット酵素活性と選択した基質に合わせて慎重に設計する必要があります。

図：グルタチオントランスフェラーゼのサブユニットAにおける2つのドメイン。結合部位にグルタチオン（黄色スティック表示）が示されています。
参考文献：Fyfe, P. K., Westrop, G. D., Silva, A. M., Coombs, G. H., & Hunter, W. N. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012, 109(29), 11693–11698.

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